超滤膜培训教材

Ø1超滤装置公司：主讲人：解义华时间：2020/1/6微滤10um–100nm超滤100-10nm纳滤10-1nm反渗透1nm胶体病毒颜色硬度杀虫剂盐分水贾毛虫隐孢子微生物颜色硬度杀虫剂盐分水胶体病毒盐分水颜色硬度杀虫剂盐分水1.简介外压式Ø净水透过方式－从膜外向膜内Ø适合于进水量进水悬浮物含量较高，或者不稳定的情况，根据压力作用方式外压式膜分为：压力式和浸没式Ø外部流道配水不均匀，反洗有死角，造成膜束间的粘连，因此额外需要气洗内压式Ø净水透过方向－从膜内向膜外Ø料液分配均匀，流动状态好Ø根据膜丝内径的大小，进水悬浮物浓度有一定要求，一般悬浮物浓度要求控制在50mg/L以下Ø有立式和卧式两种形式Ø污染物被限制在膜丝内部，反洗没有死角内压式2.XIGA™死端UF进水产水死端进水产水错流Ø工艺流程简单复杂Ø能量消耗低高Ø投资低高Ø运行不连续连续Ø污染危险高低Ø对给水波动的敏感性高低特点:超滤原理超滤的作用及机理超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。6超滤膜与超滤装置常用的超滤膜材料有：醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜超滤装置：主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等7板框式超滤装置优点：装置牢固，适合在广泛的压力范围内工作；流道间隙大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。缺点：装置较笨重；单位体积内的有效膜面积较小；膜的强度要求较高，一般做在无纺布上，以增强膜的机械性能。8管式超滤装置优点：原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容易，可化学清洗或擦洗。缺点：单位体积内膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的弯头及连接件多，设备安装费时。9卷式超滤装置优点：单位体积内的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。缺点：进水预处理要求严格，对所用的膜强度要求较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。10中空纤维式超滤装置优点：单位体积内有效膜面积最大，工作效率最高，占地面积小。中空纤维无须支撑物。缺点：膜的清洗较困难，只能用水力冲洗或化学清洗，不能用机械清洗，另外，中空纤维膜损坏后要更换整个组件。11超滤的特性超滤的定义域为截留分子量500～500000左右，相应膜孔径大小的近似值为0.002μ～0.1μ。截留分子量与膜孔径两者尚无对应关系简单的理解，超滤膜如同筛子，在一定压力（0.1～0.6MPa）下允许溶剂和小于膜孔径的溶质透过，而阻止大于孔径的溶质通过以完成溶液的净化、分离和浓缩。对病毒的对数去除率Log4完全去除悬浮物去除微生物:对细菌的对数去除率Log6通过与悬浮物黏附，部分去除有机物(TOC,COD,BOD)UF主要性能死端Dead-end优质的RO进水(低SDI15)在饮用水领域获得使用认证Cryptosporidium(2-3µm)超滤原理超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等。超滤原理并不复杂。在超滤过程中，由于被截留的杂质在膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程度的限制。死端UF进水膜组件压力容器进水进水产水8”Aquaflex膜组件:1)DIN0.8mm/L1.5m40m22)DIN1.5mm/L1.5m20m2死端Dead-end结构进水端面，共12个扇区波浪板，共12块给水旁路封闭组件端面外壳接头中心产水管死端Dead-endØ8”Aquaflex膜组件内部结构波浪板经过优化的流体动力学结构波浪板间的锁紧卡扣，将膜丝摆动范围限制在一个小扇区内PES中空纤维表面过滤孔径25nm死端Dead-end单支膜组件的装配1.8”Aquaflex膜组件2.8”下端盖3.下端盖实心中心管4.2.5”小接头（3只）5.8”卡套（2只）6.2.5”小卡套（3只）7.8”带中心管上端盖标准安装框架AquaFlex(SS316).死端Dead-end工艺流程Ø过滤FiltrationØ水力反洗BackWashØ化学增强反洗ChemicalEnhancedBackwash（CEB）*在CEB强化法无法恢复膜过滤性能时使用化学清洗CleanInPlace（CIP）Filtration:（过滤）3.XIGA™工艺流程Filtration（过滤）3.XIGA™工艺流程3.XIGA™工艺流程Filtration（过滤）Filtration:膜丝内部膜丝外侧3.XIGA™工艺流程membranefeedpermeate3.XIGA™工艺流程颗粒附着在膜面垢层不断堆积需要反洗BackWash（反洗）3.XIGA™工艺流程Backwash（反洗）3.XIGA™工艺流程Backwash:膜丝外侧膜丝内部3.XIGA™工艺流程concentratebackwashmembraneconcentrate3.XIGA™工艺流程FiltrationandBackwash:（过滤与反洗）3.XIGA™工艺流程吸附化学加强反洗部分污垢堵塞膜孔CEB:Initialbackwash前反洗3.XIGA™工艺流程CEB:Chemicaldosing加药3.XIGA™工艺流程CEB1加药CEB:Chemicaldosing加药3.XIGA™工艺流程CEB2加药CEB:Chemicalsoaking浸泡3.XIGA™工艺流程CEB:Rinsing后反洗3.XIGA™工艺流程工艺时间设计程序过滤检查反洗计数器是否到达反洗反洗计数器+1重置反洗计数器检查CEB1计数器是否到达CEB1CEB2重置CEB1计数器CEB1计数器+13.XIGA™工艺流程通量Flux:流量(L/h)÷膜面积(m2)Ltr/m2.horlmh主要参数跨膜压差TMP:TransMembranePressurePfeed–Pperm(bar)PfPp进水产水Typical(Filtration):60–125lmhTypical(Backwash):250lmhTypical(Filtration):0.1–0.8barTypical(Backwash):0.5–2.0bar•TMP(bar)(Ltr/m2hbar)η或(lmh/bar)η渗透率Permeability:Flux÷TMP经过温度修正因子修正之后的值Typical:200–400lmh/bar•温度修正因子TemperatureCorrectionFactor=η(-)-影响水流速度&“影响膜自身”两方面对TMP均有影响-参考温度一般为20°Cη=14.XIGA™主要参数4.XIGA™主要参数Permeability和TMP关系随时间的变化曲线:PermeabiltydecreasethroughTMPincrease0300350400450500050100150200Time[minutes]Permeability[l/h.m^2.bar]00,511,52TMP[bar]PermeabilityTMPminFiltration时间:1个过滤周期的持续时间Typical:15-60minCEB间隔:2个CEB之间的时间hrsTypical:12-168hrs%回收率:平均产水量平均仅水量Typical:85-95%（一级超滤系统）4.XIGA™主要参数BW时间:反洗持续时间secTypical:40-60secTypical:95-99.5%（二级超滤系统）4.XIGA™主要参数主要运行参数:运行压力：0.1～0.2MPa运行压差：0.01～0.1MPa反洗压力：0.3MPa水通量：60～125lmh反洗水量：250lmhCEB加药种类及浓度：HCl：pH=2（500ppm)NaOH:pH=12（500ppm)NaClO（活性氯）：≥200ppm设备维护日常运行维护要点：检查最重要的基本运行条件ü实际过滤通量是否在设计范围内ü过滤时间/水量是否超过设计范围ü反洗水通量是否达到要求的250lmhüCEB频率是否超过设计频率，浸泡浓度是否达到设计值ü进水水质是否在设计要求范围内ü混凝预处理是否有效（pH、加药类型、混合反应时间）ü前置杀菌是否有效（如果有）ü水力条件（产水背压0.5bar、无负压)5.XIGA™设备维护Ø1．短期关机（≤1天）ü使用超滤产水（或水质更好的水）进行一次完全的反洗。下次开机前：ü超滤系统反洗，通量250lmh，时间60sec。Ø2．中期关机（1～7天）ü每天使用超滤产水（或更好水质的水）进行60sec的反洗；下次开机前：ü超滤系统进行1次CEB。Ø3．长期关机（7～30天）ü进行CEB(HCl)+CEB(NaOCl+NaOH)；ü进行反洗，反洗水中加入焦亚硫酸钠，浓度0.5％，替换膜内的水；ü焦亚硫酸钠溶液每隔30天更换一次。下次开机前：ü超滤系统进行1次CEB。